(57)【要約】【課題】  表示パネルの残留電荷を確実に放電させ、残留電荷による表示パネルの劣化を避けることを可能にした表示パネル駆動回路並びにそれを内蔵した表示装置及び電子機器を提供する。【解決手段】 各画素に対応して薄膜トランジスタを備えた液晶パネル２１と、薄膜トランジスタのソース線に映像信号を供給するためのソースドライバ２２と、薄膜トランジスタのゲート線にゲート電圧を供給するためのソースドライバ２３と、電源オフの指令後又は電源オンの後、前記映像信号に代えて、接地電位をソースドライバ２２を介して薄膜トランジスタのソース線に供給するとともに、接地電位を液晶パネルの共通電極２４に供給し、少なくとも１垂直期間の間、ソース線の電位と共通電極２４の電位とを同一に制御する制御部１１とを備えたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各画素の表示階調が前記各画素の電極間の蓄積電荷によって決まる表示パネルの前記各画素を駆動するアクティブ素子のソース線に対して表示階調に対応した駆動電圧を印加するソースドライバと、
前記ソースドライバにより前記ソース線に印加される駆動電圧と、前記表示パネルの共通電極の電位とを所定の期間だけ同一電位に制御する制御部と
を備えたことを特徴とする表示パネル駆動回路。
【請求項２】
前記制御部は、電源オフの指令後又は電源オンの後、前記ソース線に印加される駆動電圧と表示パネルの共通電極の電位とを同一電位に制御することを特徴とする請求項１記載の表示パネル駆動回路。
【請求項３】
前記制御部は、前記ソース線に印加される駆動電圧と前記表示パネルの共通電極の電位とを接地電位に制御することを特徴とする請求項２記載の表示パネル駆動回路。
【請求項４】
表示階調に対応した駆動電圧及び接地電位の何れかを前記ソースドライバに出力する第１の切替手段と、
所定の共通電極電位及び接地電位の何れかを表示パネルの共通電極に出力する第２の切替手段とを備え、
前記制御部は、電源オフの指令後又は電源オンの後、前記第１の切替手段及び前記第２の切替手段を制御してそれぞれ前記接地電位を出力させることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の表示パネル駆動回路。
【請求項５】
前記制御部は、少なくとも１垂直期間の間、前記ソース線に印加される駆動電圧と前記表示パネルの共通電極の電位とを同一電位に制御することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の表示パネル駆動回路。
【請求項６】
前記制御部は、少なくとも１垂直期間の間、前記ソース線に印加される駆動電圧と前記表示パネルの共通電極の電位とを同一電位に制御すると共に、全てのアクティブ素子をオン制御することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の表示パネル駆動回路。
【請求項７】
前記制御部は、電源オフの指令後、前記ソース線に印加される駆動電圧と前記表示パネルの共通電極の電位とを同一電位に制御した後に、全てのアクティブ素子をオフ制御することを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の表示パネル駆動回路。
【請求項８】
各画素の表示階調が前記各画素の電極間の蓄積電荷によって決まる表示パネルと、
請求項１〜７の何れかに記載の表示パネル駆動回路と
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項９】
各画素に対応して薄膜トランジスタを備えた液晶パネルと、
前記薄膜トランジスタのソース線に映像信号を供給するためのソースドライバと、
前記薄膜トランジスタのゲート線にゲート電圧を供給するためのゲートドライバと、
電源オフの指令後又は電源オンの後、前記映像信号に代えて、所定電圧を前記ソースドライバを介して前記薄膜トランジスタのソース線に供給するとともに、前記所定電圧を液晶パネルの共通電極に供給し、少なくとも１垂直期間の間、前記ソース線の電位と前記共通電極の電位とを同一に制御する制御部と
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の表示装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルを駆動するための表示パネル駆動回路、その表示パネル駆動装置を内蔵した表示装置及び電子機器に関し、特に、各画素の表示階調が各画素の電極間の蓄積電荷によって決まる表示パネルにおける残留電荷の処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示パネルとして例えば液晶パネルは、その画素の電荷状態を保持するためには保持容量が必要であるが、一方で画素の焼き付き等を回避するために画素に直流電圧をかけ続けることは回避したいという要請がある。通常の液晶表示時には交流駆動を行って液晶画素への直流分の印加を回避しているが、液晶駆動回路の立ち上げ及び停止時には交流駆動が正常に行われず、液晶画素に直流分が印加されたり、保持容量に残った電荷が液晶画素にかかり、直流分が印加されているのと同様になり、液晶の劣化を引き起こす。このため、電源の起動後及び遮断直前の一定期間に映像信号（ビデオ信号）を、画素書き込み期間は直流信号に設定し、画素への直流分の印加を防ぐとともに保持容量の放電を促進させる方法が提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−１７３１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、通常の駆動時の共通電極（対向電極）電位は、必ずしも直流信号にした映像信号の電位と同電位とは限らず、その電位差によりわずか直流分が画素にかかってしまったり、保持容量の放電が十分にできず電荷が残ってしまう、という問題点があった。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、表示パネルの残留電荷を確実に放電させ、残留電荷による表示パネルの劣化を避けることを可能にした表示パネル駆動回路並びにそれを内蔵した表示装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る表示パネル駆動回路は、各画素の表示階調が各画素の電極間の蓄積電荷によって決まる表示パネルのアクティブ素子のソース線に対して表示階調に対応した駆動電圧を印加するソースドライバと、前記ソースドライバにより前記ソース線に印加される駆動電圧と、前記表示パネルの共通電極の電位とを所定の期間だけ同一電位に制御する制御部とを備えたものである。本発明においては、前記ソースドライバにより前記ソース線に印加される駆動電圧と、前記表示パネルの共通電極の電位とを所定の期間だけ同一電位に制御するようにしたので、各画素の電極間の蓄積電荷が強制的に放電され、蓄積電荷が零になり、画素に直流分が印加されるような事態が避けられる。また、表示パネルが例えば液晶パネルであって、保持容量が形成されているような場合においても、保持容量の放電を十分に行うことでき、電荷が残ってしまうような事態が避けられる。このため、表示パネルの劣化が避けられ、表示品質の向上を図ることができる。
【０００６】
また、本発明に係る表示パネル駆動回路において、前記制御部は、電源オフの指令後又は電源オンの後、前記ソース線に印加される駆動電圧と表示パネルの共通電極の電位とを同一電位に制御する。本発明においては、電源オフの指令後又は電源オンの後、前記ソース線に印加される駆動電圧と表示パネルの共通電極の電位とを同一電位に制御して蓄積電荷を放電にするようにしているので、電源オフ時又は電源オン時における残留電荷が確実に放電される。
【０００７】
また、本発明に係る表示パネル駆動回路において、前記制御部は、前記ソース線に印加される駆動電圧と表示パネルの共通電極の電位とを接地電位に制御する。本発明においては、前記ソース線に印加される駆動電圧と表示パネルの共通電極の電位とを接地電位に制御することにより、残留電荷が確実に放電される。
【０００８】
また、本発明に係る表示パネル駆動回路は、表示階調に対応した駆動電圧及び接地電位の何れかを前記ソースドライバに出力する第１の切替手段と、所定の共通電極電位及び接地電位の何れかを表示パネルの共通電極に出力する第２の切替手段とを備え、前記制御手段は、電源オフの指令後又は電源オンの後、前記第１の切替手段及び前記第２の切替手段を制御してそれぞれ前記接地電位を出力させる。本発明においては、第１の切替手段及び第２の切替手段をそれぞれ切り替えることにより、前記ソース線に印加される駆動電圧と表示パネルの共通電極の電位とを接地電位に制御している。
【０００９】
また、本発明に係る表示パネル駆動回路において、前記制御部は、少なくとも１垂直期間の間に、前記ソース線に印加される駆動電圧と前記表示パネルの共通電極の電位とを同一電位に制御する。本発明においては、少なくとも１垂直期間（垂直帰線期間の１周期分）の間に、前記ソース線に印加される駆動電圧と前記表示パネルの共通電極の電位とを同一電位に制御しているので、１画面分の全ての画素の電極間の蓄積電荷が放電される。
【００１０】
また、本発明に係る表示パネル駆動回路において、前記制御部は、少なくとも１垂直期間の間、前記ソース線に印加される駆動電圧と前記表示パネルの共通電極の電位とを同一電位に制御すると共に、全てのアクティブ素子をオン制御する。本発明においては、少なくとも１垂直期間の間、ソース線に印加される駆動電圧と表示パネルの共通電極の電位とを同一電位に制御すると共に、全てのアクティブ素子をオン制御するので、１画面分の全ての画素の電極間の蓄積電荷がアクティブ素子を介して放電される。
【００１１】
また、本発明に係る表示パネル駆動回路において、前記制御部は、電源オフ指令の後、前記ソース線に印加される駆動電圧と前記表示パネルの共通電極の電位とを同一電位に制御した後に、全てのアクティブ素子をオフ制御する。本発明においては、通常動作に移行する前に、全てのアクティブ素子をオフ制御することにより、その後の電源遮断に伴う正常でない映像信号の影響が画素にかかるのを防ぐことができる。
【００１２】
また、本発明に係る表示装置は、各画素の表示階調が各画素の電極間の蓄積電荷によって決まる表示パネルと、上記の表示パネル駆動回路とを備えたものである。本発明においては上記の表示パネル駆動回路を備えたことにより、表示パネルの劣化が避けられ、表示品質の向上を可能にした表示装置が得られる。
【００１３】
また、本発明に係る表示装置は、各画素に対応して薄膜トランジスタを備えた液晶パネルと、前記薄膜トランジスタのソース線に映像信号を供給するためのソースドライバと、前記薄膜トランジスタのゲート線にゲート電圧を供給するためのゲートドライバと、電源オフの指令後又は電源オンの後、前記映像信号に代えて、所定電圧を前記ソースドライバを介して前記薄膜トランジスタのソース線に供給するとともに、前記所定電圧を液晶パネルの共通電極に供給し、少なくとも１垂直期間の間、前記ソース線の電位と前記共通電極の電位とを同一にする制御部とを備えたのである。
また、本発明に係る電子機器は、上記の表示装置を搭載したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施形態１．
図１は本発明の実施形態１に係る表示装置の構成図である。この表示装置は、例えばＰＤＡ等の電子機器に搭載されるものであり、電源部１０、制御部１１、映像信号発生装置１２、Ｄ／Ａ変換器１３、極性変換回路１４、増幅器１５、Ｄ／Ａ変換器１６、増幅器１７、切替回路１８，１９、及び表示部２０を備えている。表示部２０は、液晶パネル２１、ソースドライバ２２及びゲートドライバ２３を備えている。液晶パネル２１は、例えばガラス基板等の透明基板が２枚貼り合わされ、その間に液晶材料が挾持された構造となっており、各画素がアクティブ素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が設けられている。また、この液晶パネル２１は例えば反射板を備え、外部からの入射光を利用して映像の表示を行う。
【００１５】
電源部１０はそのスイッチ１０ａが操作されることにより装置全体に駆動電源を供給する。制御部１１は、装置全体を制御するものであり、例えば極性変換回路１４に対する極性切替信号、切替回路１８，１９に対する切替信号、後述のスタートパルスＸ，Ｙ（ソースドライバ用、ゲートドライバ用）、クロックパルスXCL，YCL、共通電極電位（ＣＯＭ電位）等を生成する。また、映像信号発生装置１２は制御部１１の制御信号に基づいて映像信号を発生し、その映像信号はＤ／Ａ変換器１３によりアナログ信号に変換され、その後、極性変換回路１４により例えば１ライン毎に極性変換された後、増幅器１４により増幅され、切替回路（第１の切替手段）１８に供給される。また、制御部１１により生成された共通電極電位（ＣＯＭ電位）は、Ｄ／Ａ変換器１６によりアナログ信号に変換された後、増幅器１７により増幅され、切替回路（第２の切替手段）１９に供給される。切替回路１８は、増幅器１５からの映像信号及び接地電位の何れかを制御部１１からの切替信号に基づいて表示部２０のソースドライバ２２に出力するが、通常の駆動状態では映像信号を選択して表示部２０のソースドライバ２２に出力する。また、切替回路１９は、増幅器１７からの共通電極電位（ＣＯＭ電位）及び接地電位の何れかを制御部１１からの切替信号に基づいて表示部２０の共通電極（対向電極）ＣＯＭ２４に供給するが、通常の駆動状態では共通電極電位（ＣＯＭ電位）を選択して表示部２０の共通電極ＣＯＭ２４に供給する。
【００１６】
図２は表示部２０の詳細を示した回路図である。ソースドライバ２２は、シフトレジスタ３１と、シフトレジスタ３１により駆動されるスイッチングトランジスタ３２−１、３２−２、…とから構成されており、ゲートドライバ２３はシフトレジスタ３３から構成されている。液晶パネル２１には、各画素に対応して、薄膜トランジスタ４１、薄膜トランジスタ４１により駆動される液晶４２及び保持容量４３が設けられている。なお、液晶４２の表示電極４２ａは薄膜トランジスタ４１のドレインに接続されており、対向電極４２ｂは共通電極２４に接続されている。このため、対向電極４２ｂと共通電極２４とは常に同電位になっており、共通電極２４の電位が変化すると、それに伴って対向電極４２ｂの電位も必然的に変化する。
【００１７】
ソースドライバ２２のシフトレジスタ３１にはスタータパルスＸ（水平同期信号）及びクロックパルスXCLが供給されており、映像信号はスイッチングトランジスタ３２のソースに供給されている。シフトレジスタ３１にスタートパルスＸ及びクロックパルスXCLが供給されると、シフトレジスタ３１の出力端子Ｑ１，Ｑ２，…から、スタートパルスＸがクロックパルスXCLのタイミングに従って順次送り出されて、スイッチングトランジスタ３２−１、３２−２、…が順次オンとなり、映像信号がソース線４４−１，４４−２，…に順次印加されることになる。また、シフトレジスタ３３にはスタートパルスＹ（垂直同期信号）及びクロックパルスYCLが供給され、その出力端子Ｑ１１、Ｑ１２からスタートパルスＹがクロックパルスYCLのタイミングに従って順次送り出され、ゲート線４５−１，４５−２…に順次印加されることになる。液晶パネル２１の薄膜トランジスタ４１は、ソースドライバ２２の駆動によりソース線４４−１，４４−２，…に映像信号が順次印加され、且つゲートドライバ２３によりゲート線４５−１，４５−２，…にゲート電圧が順次印加されることにより駆動される。このようにして、薄膜トランジスタ４１は水平方向及び垂直方向に順次駆動され、液晶４２及び保持容量４３に映像信号が供給され、液晶４２及び保持容量４３に蓄積された電荷に対応した画素表示がなされることにより、液晶パネル２１には映像信号に対応した画像が得られる。
【００１８】
上記の動作は通常の駆動状態についての説明であるが、次に、本実施形態に特有な動作について説明する。
【００１９】
図３は電源オフ時の各部の信号のタイミングチャートである。ここでは、図１の表示装置がその液晶パネル２１に画像が表示されている状態において、電源部１０のスイッチ１０ａが操作されるとオフ状態になるが、そのオフ状態になる直前の動作について説明する。電源部１０のスイッチ１０ａがオフ操作されると、制御部１１はそのオフ操作を検出して切替信号（電荷抜き制御信号）を生成して切替回路１８，１９に出力する。また、この切替信号（電荷抜き制御信号）の発生に伴って、スタートパルスＸ及びスタートパルスＹを、少なくとも２フレーム分（２垂直期間）に相当する時間幅のパルスに成形して出力する。切替回路１８は、制御部１１からの切替信号に基づいて、映像信号を切り替えて接地電位（０Ｖ）をソースドライバ２２に出力する。また、切替回路１９は、制御部１１から出力されている共通電極電位（ＣＯＭ電位）を切り替えて接地電位（０Ｖ）を表示部２０の共通電極２４に供給する。これにより、共通電極２４の電位は接地電位（０Ｖ）になる。
【００２０】
スタートパルスＸ及びスタートパルスＹは、上述のように、少なくとも２フレーム分（２垂直期間）に相当する時間幅のパルスとなっているので、シフトレジスタ３１の出力端子Ｑ１，Ｑ２，…及びシフトレジスタ３３の出力端子Ｑ１１，Ｑ１２，…からはそれぞれの出力が継続して出力し、液晶パネル２１の薄膜トランジスタ４１は、１フレーム分の時間が経過すると最終的には全てオン状態になり、更に、次の１フレーム分の時間でその状態が維持される。このとき、スイッチングトランジスタ３２を介して与えられたソース線４４の電位と共通電極２４の電位（即ち対向電極４２ｂの電位）とは接地電位（０Ｖ）であり、同一電位であるので、液晶４２及び保持容量４３に蓄積された電荷が薄膜トランジスタ４１を介して確実に放電される。したがって、液晶４２及び保持容量４３の内、最長のものは２フレーム分に相当する時間が放電期間となり、最短のものは１フレーム分に相当する時間が放電期間となる。この状態で、例えば液晶パネル２１がノーマリホワイトモードの場合には画面全体が白となり、ノーマリブラックモードの場合には画面全体が黒となる。そして、電源部１０がオフになることで全ての処理が終了することになる。
【００２１】
図４は電源オン時の各部の信号のタイミングチャートである。電源部１０のスイッチ１０ａを操作してオン状態にするときの動作について説明する。電源部１０のスイッチ１０ａが操作されてオンになると、制御部１１はその操作を検出して切替信号（電荷抜き制御信号）を成形して切替回路１８，１９に出力する。また、この切替信号（電荷抜き制御信号）の発生に伴って、Ｘスタートパルス及びＹスタートパルスを、少なくとも２フレーム分に相当する時間幅のパルスに生成して出力する。切替回路１８は、切替信号に基づいて接地電位（０Ｖ）を選択してソースドライバ２２に出力する。また、切替回路１９は接地電位（０Ｖ）を選択して表示部２０の共通電極２４に供給する。これにより、共通電極２４の電位は接地電位（０Ｖ）になる。そして、ソースドライバ２２及びゲートドライバ２３は上述の例と同様にして動作し、液晶パネル２１の薄膜トランジスタ４１は、１フレーム分の時間が経過すると、最終的には全てオン状態になり、更に、次の１フレーム分の時間でその状態が維持される。このとき、ソース線４４−１，４４−２…の電位と共通電極２４の電位とが接地電位（０Ｖ）になり、同一電位になるので、液晶４２及び保持容量４３に蓄積された電荷が薄膜トランジスタ４１を介して流れて放電する。そして、その動作の後に、制御部１１が切替信号をオフにすることにより、切替回路１８は映像信号をソースドライバ２２に出力し、切替回路１９は共通電極電位（ＣＯＭ電位）を共通電極２４に供給し、Ｘスタートパルス及びＹスタートパルスを通常のパルス形状に戻すことにより、液晶パネル２１には映像信号に対応した画像が表示されることになる。
【００２２】
以上のように本実施形態においては、電源部１０のオフ指令又はオン時に液晶パネルのソース線４４−１，４４−２，…と共通電極２４とを接地電位（０Ｖ）にしたので、液晶４２及び保持容量４３に蓄積された電荷を放電して零にすることが可能になっている。また、その放電期間を少なくとも１フレーム分に相当する時間にしたので、その放電が確実になされる。
【００２３】
実施形態２．
なお、図３の例おいては、ソース線４４−１，４４−２，…と共通電極２４とを接地電位（０Ｖ）にする書き込み処理の後に電源を遮断する例について説明したが、電源を遮断する前に、全ての薄膜トランジスタ４１をオフ状態にすることにより、その後の電源遮断に伴う正常でない映像信号の影響が画素にかかるのを防ぐことができる。具体的には、Ｘスタートパルス及びＹスタートパルスを少なくとも１フレーム分に相当する時間の間、Ｌレベルに設定することにより、薄膜トランジスタ４１が除々にオフになり、最終的には全ての画素の薄膜トランジスタ４１をオフにすることができる。
【００２４】
実施形態３．
また、上記の実施形態においては、ソース線４４−１，４４−２，…と共通電極２４とを接地電位（０Ｖ）にした例について説明したが、本発明はその例に限定されるものではなく、例えばソース線を共通電極電位にするようにして両者の電位を同一にしたり、ソース線の電位及び共通電極電位を映像信号の直流成分にして両者の電位を同一にしてもよい。また、上記の実施形態においては１フレーム分の間、薄膜トランジスタを全てオンにする例について説明したが、本発明においてはそれよりも長く設定してもよい。
【００２５】
また、液晶パネル２１として、反射板を備え、外部からの入射光を利用して映像表示を行う反射型の例について説明したが、バックライトの光を利用して映像表示を行う透過型や、表示パネルの内面に半透過板を設け、なおかつバックライトの光により反射型と透過型両方の特性を利用して映像表示を行う半透過反射型にも本発明を適用可能である。更に、各画素の表示階調が前記各画素の電極間の蓄積電荷によって決まる表示パネルの例として薄膜トランジスタを用いた液晶パネル２１の例について説明したが、液晶に限らず、画素がアクティブ素子によって駆動され、画素の電極間に貯まった電荷の量によって映像信号が決定される他の表示パネルについても同様の効果を得ることができる。
【００２６】
実施形態４．
図５は上記の実施形態に係る表示装置を内蔵したＰＤＡの例を示した図である。本発明の電子機器には、ＰＤＡの他に、パソコン、携帯電話、液晶プロジェクタ等の各種電子機器においても同様に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態１に係る表示装置の構成図。
【図２】表示部の詳細を示した回路図。
【図３】電源オフ時の各部の信号のタイミングチャート。
【図４】電源オン時の各部の信号のタイミングチャート。
【図５】上記の表示装置を内蔵したＰＤＡの例を示した図。
【符号の説明】
【００２８】
１０ 電源部、１１ 制御部、１２ 映像信号発生装置、１３ Ｄ／Ａ変換器、１４ 極性変換回路、１５ 増幅器、１６ Ｄ／Ａ変換器、１７ 増幅器、１８，１９ 切替回路、２０ 表示部、２１ 液晶パネル、２２ ソースドライバ、２３ ゲートドライバ、２４ 共通電極、３１ シフトレジスタ、３２ スイッチングトランジスタ、３３ シフトレジスタ、４１ 薄膜トランジスタ、４２ 液晶、４３ 保持容量。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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